JP2006272774A - グリーンシート巻回装置及びグリーンシート巻回方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 グリーンシートを自動でコイル状に巻くことが可能なグリーンシート巻回装置及びグリーンシート巻回方法を提供する。
【解決手段】 グリーンシート巻回装置２は、巻芯５と、シート供給部４と、始端クランパ６４と、終端クランパ６７と、を備える。シート供給部４は、巻芯５の中心軸と交差する方向に短冊状のグリーンシートであるシートＳを送り出す。始端クランパ６４は、シート供給部４によって送り出されたシートＳの一端部を巻芯５とで把持した状態で、巻芯５の一端から他端に向かって当該巻芯５の外周に沿いながら螺旋状に移動する。終端クランパ６７は、始端クランパ６４の移動が終了すると、シートＳの他端部を巻芯５とで把持する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、グリーンシート巻回装置及びグリーンシート巻回方法に関するものである。

従来の電子活性デバイスの一種として、例えば特許文献１に記載されているように、グリーンシートをコイル状に巻いたものが知られている。
特表２００３−５１８７５２号公報

ところで、コイル状に巻いたグリーンシートは、例えば圧電アクチュエータとして用いられ、特にデジタルカメラ等における焦点補正の機構に有用である。そのため、今日のデジタルカメラの普及に伴って、コイル状のグリーンシートの大量生産、ひいてはグリーンシートを自動でコイル状に巻くための技術の開発が望まれている。
しかしながら、上述の文献には、グリーンシートをコイル状に巻く具体的な手段についてはなんら開示されていない。したがって、どのようにしてグリーンシートを自動でコイル状に巻くのかについて知ることができないものであった。

そこで、本発明は、グリーンシートを自動でコイル状に巻くことが可能なグリーンシート巻回装置及びグリーンシート巻回方法を提供することを課題とする。

本発明に係るグリーンシート巻回装置は、短冊状のグリーンシートをコイル状に巻くためのグリーンシート巻回装置であって、巻芯と、巻芯の中心軸と交差する方向にグリーンシートを送り出す供給手段と、供給手段によって送り出されたグリーンシートの一端部を巻芯とで把持した状態で、巻芯の一端から他端に向かって当該巻芯の外周に沿いながら螺旋状に移動する第１の把持手段と、第１の把持手段の移動が終了すると、当該グリーンシートの他端部を巻芯とで把持する第２の把持手段と、を備えることを特徴とする。

本発明に係るグリーンシート巻回装置では、供給手段により送り出されたグリーンシートの一端部を第１の把持手段が把持し、この第１の把持手段が巻芯の外周に沿って螺旋状に移動するので、グリーンシートは巻芯に立体螺旋状、すなわちコイル状に巻きつけられることとなる。第１の把持手段の移動が終了すると、第２の把持手段がグリーンシートの他端部を把持するので、グリーンシートが巻芯に巻きついた状態を維持することができる。このようにして、グリーンシートを自動でコイル状に巻くことができる。

また、巻芯の両端を支持する支持手段を更に備えることが好ましい。この場合、巻芯の位置が固定されることができるので、グリーンシートを巻きつけている間に巻芯がぶれる、といったことを抑制できる。よって、グリーンシートを安定した状態でコイル状に巻くことができる。

また、供給手段は、第１の把持手段が移動している間、当該グリーンシートに対して、送り出した方向と逆の方向にテンションを付与することが好ましい。この場合、グリーンシートは適度な張力を保った状態で巻芯に巻きつけられることとなるため、巻緩みを生じさせることなくグリーンシートをコイル状に巻くことができる。

また、供給手段は、送り出されるグリーンシートと巻芯の中心軸とがなす角度を調整するための角度調整手段を有していることが好ましい。この場合、グリーンシートを、巻芯に対して常に所望の角度で送り出すことが可能となる。

また、供給手段は、グリーンシートが配置される溝と、グリーンシートを押し出すプッシャと、を有しており、溝に配置されたグリーンシートをプッシャが押し出すことによりグリーンシートを送り出すことが好ましい。この場合、プッシャで押されたグリーンシートは溝の内側を伝って送り出されることとなる。よって、グリーンシートを安定した位置から巻芯の中心軸と交差する方向に、円滑に且つ正確に送り出すことができる。

また、第１の把持手段と巻芯とを第１の把持手段と同じ方向に回転させるスピンドルを更に備えることが好ましい。この場合、スピンドルにより第１の把持手段と巻芯とが回転するので、グリーンシートをよりスムーズに巻きつけることができる。

本発明に係るグリーンシート巻回方法は、短冊状のグリーンシートをコイル状に巻くためのグリーンシート巻回方法であって、グリーンシートを用意する工程と、供給手段が、巻芯の中心軸と交差する方向にグリーンシートを送り出す工程と、第１の把持手段が、供給手段によって送り出されたグリーンシートの一端部を巻芯とで把持した状態で、巻芯の一端から他端に向かって当該巻芯の外周に沿いながら螺旋状に移動する工程と、第２の把持手段が、第１の把持手段の移動が終了すると、当該グリーンシートの他端部を巻芯とで把持する工程と、を備えることを特徴とする。

本発明に係るグリーンシート巻回方法では、グリーンシートの一端部を把持した第１の把持手段が巻芯の外周に沿って螺旋状に移動するので、グリーンシートを巻芯に立体螺旋状、すなわちコイル状に巻きつけることができる。第１の把持手段の移動が終了すると、第２の把持手段がグリーンシートの他端部を把持するので、グリーンシートが巻芯に巻きついた状態を維持することができる。このようにして、グリーンシートを自動でコイル状に巻くことができる。

本発明によれば、グリーンシートを自動でコイル状に巻くことが可能なグリーンシート巻回装置及びグリーンシート巻回方法を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

本発明の実施形態に係るグリーンシート巻回装置について図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係るグリーンシート巻回装置とその周辺装置とを示す上面図である。図２は、本実施形態に係るグリーンシート巻回装置の各要素を概略的に示すブロック図である。図３は、本実施形態に係るグリーンシート巻回装置の主要部を示す上面図である。図４は、本実施形態に係るグリーンシート巻回装置の主要部を示す側面図である。図５は、本実施形態に係るグリーンシート巻回装置に含まれるシート送出部を示す上面図である。図６は、本実施形態に係るグリーンシート巻回装置に含まれるシート送出部の一部を示す側面図である。図７は、本実施形態に係るグリーンシート巻回装置に含まれるシート巻付部を示す側面図である。

グリーンシート巻回装置２は、短冊状のグリーンシートであるシートＳをコイル状に巻くための装置である。図１に示されるように、グリーンシート巻回装置２の周辺には、グリーンシート巻回装置２によりコイル状に巻かれたシートＳをリング状に巻いて、当該リング状に巻かれたシートＳを仮焼成用のパレットＢＰに収納するリング状シート収納装置３が設置されている。

図１及び図２に示されるように、グリーンシート巻回装置２は、シート供給部４（供給手段）と、シート巻付部６と、を備えている。更に、グリーンシート巻回装置２は、図２に示される制御部８を備えている。制御部８は、シート供給部４及びシート巻付部６の各部と信号の入出力を行って各部の動作を制御する。

シート供給部４は、シート巻付部６に含まれる巻芯５の中心軸と交差する方向、すなわち図１に示される矢印Ａ方向、にシートＳを送り出す。シート供給部４は、パレット供給搬出部１０と、シート移動部１２と、予熱ステージ１４と、シート送出部１６と、角度調整部１８（角度調整手段）と、を有している。また、シート供給部４は、ベース部２０を有しており、ベース部２０がパレット供給搬出部１０、シート移動部１２、予熱ステージ１４、シート送出部１６、及び角度調整部１８を支える基礎となっている。

図１に示されるように、パレット供給搬出部１０は、ローダ部２１、一軸ロボット２２、及びアンローダ部２４を有している。

ローダ部２１は、シートＳが複数枚セットされたテープパレットＴＰを複数段収納する。ローダ部２１は、図示しないモータで駆動されたカム機構により、収納されたテープパレットＴＰを順次、一軸ロボット２２上に供給する。なお、テープパレットＴＰは人手によりローダ部２１に収納される。

一軸ロボット２２は、図示しないモータにより、ローダ部２１から供給されたテープパレットＴＰを、アンローダ部２４に搬送する。一軸ロボット２２は、ローダ部２１により供給されたテープパレットＴＰを、矢印Ａ方向と垂直な方向、すなわち図１に示される矢印Ｂ方向に送り出す。また、一軸ロボット２２はピッチ送りを行う。なお、一軸ロボット２２が搬送しているテープパレットＴＰからは、後述するシート移動部１２によりシートＳが取り出される。

アンローダ部２４は、テープパレットＴＰを複数段収納する。アンローダ部２４は、一軸ロボット２２により搬送されたテープパレットＴＰを順次収納する。ここで収納されるテープパレットＴＰは、シート移動部１２によりシートＳが取り出された後のものである。収納されたテープパレットＴＰは、人手によりアンローダ部２４から取り出される。

ローダ部２１とアンローダ部２４との間には、シート移動部１２のレール２９が設けられており、このレール２９は一軸ロボット２２のレールと交差し、且つ、矢印Ａ方向に沿って延びている。レール２９とローダ部２１との間には、矢印Ａ方向に沿って予熱ステージ１４及びシート送出部１６が設置されている。予熱ステージ１４はシート送出部１６と一軸ロボット２２のレールとの間に配置されている。

シート移動部１２は、シートＳをテープパレットＴＰと予熱ステージ１４との間で受け渡すと共に、予熱ステージ１４とシート送出部１６との間でも受け渡す。シート移動部１２は、予熱ステージ１４及びシート送出部１６が設置されている側に、第１のヘッド部２６と、第２のヘッド部２８とを有している。また、シート移動部１２は、支持体３１を有しており、第１のヘッド部２６及び第２のヘッド部２８は支持体３１に設けられている。シート移動部１２には一軸ロボットが取り付けられており、この一軸ロボットによってシート移動部１２はレール２９を移動する。

第１のヘッド部２６及び第２のヘッド部２８は、図示しないシリンダによって、同時にピックアンドプレイスの動作を行う。より具体的には、図４に示されるように、第１のヘッド部２６がテープパレットＴＰからシートＳを吸着すると、これと同時に第２のヘッド部２８が予熱ステージ１４に載置されたシートＳを吸着する。第１のヘッド部２６が吸着したシートＳを予熱ステージ１４に載置すると、これと同時に、第２のヘッド部２８が吸着したシートＳをシート送出部１６に載置する。

予熱ステージ１４は、シートＳを予熱する。予熱ステージ１４は、図示しないヒータにより、当該予熱ステージ１４上に載置されたシートＳを加熱する。これにより、シートＳは柔軟性を有することとなる。図３に示されるように、予熱ステージ１４には、位置決めプレート３０が設けられている。位置決めプレート３０は、シートＳを矢印Ａ方向に沿った予熱ステージ１４の壁面１４ａに沿わせることにより、当該シートＳを位置決めする。より具体的には、位置決めプレート３０は、図示しないエアシリンダにより、予熱ステージ１４の壁面１４ａと対向する方向に移動する。

図１に示されるように、シート送出部１６は、シートＳを矢印Ａ方向に送り出す。図３に示されるように、シート送出部１６は、シートレール３２と、シート押出部３４（プッシャ）と、テンション付与部３６と、シートカバー３９と、を有している。また、シート供給部１６は、シート送りステージ３７を有しており、シート送りステージ３７がシートレール３２、シート押出部３４、テンション付与部３６、及びシートカバー３９を支える基礎となっている。シート送りステージ３７は、図示しないエアシリンダにより、矢印Ａ方向に移動する。

図５に示されるように、シートレール３２には、シートＳが載置される。シートレール３２は、ヒータ等により加熱されている。これにより、シートレール３２に載置されたシートＳは温められて、柔軟性を有することとなる。シートレール３２には、シートＳが配置される溝３３が設けられている。この溝３３は、矢印Ａ方向に延びており、シートレール３２の両端に開口部３３ａ，３３ｂを形成している。

シート押出部３４は、シートレール３２の溝３３に配置されたシートＳを押し出す。シート押出部３４は、押出棒３８と、押出駆動部４０と、を有している。

押出棒３８は、溝３３に配置されたシートＳを開口部３３ａから押す。押出棒３８の一端部は、開口部３３ｂから溝３３に挿入されている。押出棒３８の他端部は、押出駆動部４０に連結されている。

押出駆動部４０は、押出棒３８を駆動させる。押出駆動部４０は、エアシリンダ４３によって、矢印Ａ方向及び矢印Ａと反対方向に移動するように設置されている。押出駆動部４０には、ストッパ受け部４２が設けられている。シート送りステージ３７上には、ストッパ受け部４２と対向する位置に、プッシャストッパ４４が設けられている。押出駆動部４０が矢印Ａ方向に移動してシートレール３２に近づくと、ストッパ受け部４２はプッシャストッパ４４と当接して、押出駆動部４０の移動を抑制する。そのため、プッシャストッパ４４の配設位置が変わると、押出駆動部４０が矢印Ａ方向に移動してシートレール３２に近づいたときの、押出駆動部４０とシートレール３２との間の距離が変わる。これに伴って、押出駆動部４０に連結された押出棒３８の、溝３３に対する挿入深さも変わることとなる。挿入深さが変わると、シートＳの、開口部３３ａから押し出される長さが変わることとなる。このようにして、プッシャストッパ４４の配設位置を変えることによって、シートＳの、開口部３３ａから押し出される部分の長さを変えることができる。

シートカバー３９は、シートレール３２の溝３３に配置されたシートＳの飛び出しを防止する。シートカバー３９には図示しないカムホロアが設けられている。このカムホロアがカム４１と係合することによって、シートカバー３９はシートレール３２の溝３３の上面を覆うように移動する。

テンション付与部３６は、シートＳに対して、矢印Ａ方向と逆の方向にテンションを付与する。図６に示されるように、テンション付与部３６は、テンションシリンダ４６と、テンションレバー４８と、ばね５０と、ストッパ５２と、テンションローラ５４と、を有している。また、テンション付与部３６は、支持体５６を有しており、テンションレバー４８、ばね５０、ストッパ５２、及びテンションローラ５４はこの支持体５６に設けられている。図５に示されるように、支持体５６は、シートレール３２上に配置されている。

図５に示されるように、テンションシリンダ４６は、シート送りステージ３７の矢印Ａ方向に延びる側面に沿って設けられている。テンションシリンダ４６のヘッド４６ａは、矢印Ａ方向及び矢印Ａ方向と逆の方向に移動する。このヘッド４６ａは、テンションレバー４８と当接している。

テンションレバー４８は、支持体５６の一端部分に設けられている。図６に示されるように、テンションレバー４８は、支持体５６に揺動するように軸支されていると共に、図５に示されるシートレール３２上に設けられたテンションレバー支点部５８によって揺動範囲が制限されている。

図６に示されるように、ばね５０は、支持体５６の中間部分に設けられている。ばね５０は、その一端が支持体５６に接続されており、他端がシートレール３２上に接続されている。ばね５０は、テンションレバー４８が矢印Ａ方向に揺動すると伸び、テンションレバー４８が矢印Ａと反対方向に揺動すると縮むように設けられている。

ストッパ５２は、支持体５６におけるテンションレバー４８とばね５０との間に設けられている。ストッパ５２は、ボルトの形状を呈している。ストッパ５２は、支持体５６がシートレール３２側に傾くと、当該ストッパ５２の底面がシートレール３２上に当接するように設置されている。なお、ストッパ５２の底面とシートレール３２との距離を変えることで、シートレール３２と支持体５６との間のクリアランスを調整する。

テンションローラ５４は、支持体５６の他端部分に設けられている。テンションローラ５４は、そのローラ面が矢印Ａ方向及び矢印Ａと反対方向に回転するように設置されている。テンションローラ５４は、ストッパ５２の底面がシートレール３２上に当接したときに、ローラ面がシートレール３２に載置されたシートＳに当接するように設けられている。

図１に示されるように、角度調整部１８は、シート送出部１６から送り出されるシートＳと巻芯５の中心軸とがなす角度を調整する。角度調整部１８は、ベース部２０の側面に設けられており、ベース部２０を矢印Ｇ方向に水平回転させる。

シート巻付部６は、シート供給部４から送り出されたシートＳをコイル状に巻く。図７に示されるように、シート巻付部６は、巻芯５と、第１の支持部６２及び第２の支持部６３（支持手段）と、始端クランパ６４（第１の把持手段）と、スピンドル６６と、終端クランパ６７（第２の把持手段）と、を有している。巻芯５、第１の支持部６２、始端クランパ６４、及びスピンドル６６は、ワインディングユニット６５に設けられている。第２の支持部６３及び終端クランパ６７は、サポートユニット８０に設けられている。

ワインディングユニット６５は、巻芯５、第１の支持部６２、始端クランパ６４、及びスピンドル６６と共に、サーボモータ７０と、始端クランパ用エアシリンダ７２とを備えている。更に、ワインディングユニット６５は、第１の支柱７４と、第１の土台７６と、図４に示される一軸ロボット７８とを備えている。図７に示されるように、スピンドル６６、サーボモータ７０、及び始端クランパ用エアシリンダ７２は、上下方向に延びる第１の支柱７４に取り付けられている。この第１の支柱７４は第１の土台７６の上面に取り付けられており、第１の土台７６の下面に一軸ロボット７８が取り付けられている。図１に示されるように、ワインディングユニット６５は、図示しないモータと一軸ロボット７８とによって、巻芯５の中心軸方向、すなわち矢印Ｆ方向、に延びるレール６８上を移動する。

図７に示されるように、巻芯５は、ワインディングユニット６５とサポートユニット８０との間に架け渡されるように設けられている。巻芯５は、円柱の形状を呈しており、シートＳを巻回するのに十分な長さを有している。巻芯５は、シート送出部１６から送り出されるシートＳが、当該巻芯５の下面側に位置するように、その高さが調整されている。巻芯５の一端部は、第１の支持部６２に覆われている。

第１の支持部６２は、サポートユニット８０の第２の支持部６３とで巻芯５の両端を支持する。第１の支持部６２は筒の形状を呈しており、第１の支持部６２の孔内には、スピンドル６６と第１の支持部６２とが収容されている。

始端クランパ６４は、シート供給部４から送り出されたシートＳの一端部を把持した状態で、巻芯５の一端から他端に向かって当該巻芯５の外周に沿いながら螺旋状に移動する。始端クランパ６４の一端部には図示しない溝が形成されており、この溝は巻芯５の側面と沿うようになっている。始端クランパ６４の他端部はスピンドル６６に連結されている。始端クランパ６４の他端部には、ばね７１を有するシリンダ受け部６９が設けられている。シリンダ受け部６９が始端クランパ用エアシリンダ７２により押圧されると、ばね７１の作用により始端クランパ６４は巻芯５から離れる方向に移動する。

始端クランパ６４の上下には、始端クランパ用エアシリンダ７２が設置されている。始端クランパ用エアシリンダ７２は、上下方向に移動し、且つ、始端クランパ６４のシリンダ受け部６９と当接するように設けられている。

スピンドル６６は、始端クランパ６４と巻芯５とを回転させる。スピンドル６６は孔を呈しており、スピンドル６６の孔内には巻芯５の一端部が挿入されている。スピンドル６６の孔内において、巻芯５の一端部は巻芯５の中心軸方向、すなわち矢印Ｆ方向、に移動する。スピンドル６６は、サーボモータ７０によって駆動されて回転する。スピンドル６６が回転すると、スピンドル６６に挿入された巻芯５と、スピンドル６６を収容している第１の支持部６２と、が同じ方向に回転する。また、スピンドル６６の一端部に連結された始端クランパ６４も、巻芯５や第１の支持部６２と共に、同じ方向に回転する。

サポートユニット８０は、巻芯５に巻きついたシートＳの他端部を押さえる。サポートユニット８０は、第２の支持部６３及び終端クランパ６７と共に、終端クランパ６７、終端クランパ用エアシリンダ８２を備えている。更に、サポートユニット８０は、第２の支柱８４、第２の土台８６、及び図４に示される一軸ロボット８８を備えている。図７に示されるように、第２の支持部６３、終端クランパ６７、及び終端クランパ用エアシリンダ８２は、上下方向に延びる第２の支柱８４に取り付けられている。この第２の支柱８４は第２の土台８６の上面に取り付けられており、第２の土台８６の下面には一軸ロボット８８が取り付けられている。図１に示されるように、サポートユニット８０は、図示しないモータと一軸ロボット８８とによって、巻芯５の中心軸方向、すなわち矢印Ｆ方向、に延びるレール８１上を移動するように制御される。

図７に示されるように、第２の支持部６３は、ワインディングユニット６５の第１の支持部６２とで巻芯５の両端を支持する。第２の支持部６３は筒の形状を呈しており、筒内に巻芯５の他端部を収容している。

終端クランパ６７は、始端クランパ６４の移動が終了すると、シートＳの他端部を巻芯５とで把持する。終端クランパ６７の一端部には図示しない溝が形成されており、この溝は巻芯５の側面と沿うようになっている。終端クランパ６７の他端部には、シリンダ受け部７５が設けられている。シリンダ受け部７５が終端クランパ用エアシリンダ８２により押圧されると、終端クランパ６７は巻芯５に近づく方向に移動する。

終端クランパ用エアシリンダ８２は、終端クランパ６７の上に設けられている。終端クランパ用エアシリンダ８２は、上下方向に移動し、且つ、終端クランパ６７のシリンダ受け部７５と当接するように設けられている。

次に、上述したグリーンシート巻回装置２の動作について説明する。図８〜１０は、グリーンシート巻回装置２によるシートＳの巻回動作を示す図である。

まず、シートＳが複数枚セットされたテープパレットＴＰを用意する。そして、このテープパレットＴＰをローダ部２１に収納する。テープパレットＴＰを収納した後、グリーンシート巻回装置２を作動させる。

グリーンシート巻回装置２が動作を開始すると、制御部８がローダ部２１に指示して、モータを作動させる。モータが作動すると、ローダ部２１のカム機構が駆動して、収納されたテープパレットＴＰを順次、一軸ロボット２２上に供給する。テープパレットＴＰが一軸ロボット２２上に供給されると、制御部８が一軸ロボット２２に指示して、一軸ロボット２２のモータを作動させる。このモータが作動すると、一軸ロボット２２はテープパレットＴＰを、矢印Ｂ方向に送り出す。

送り出したテープパレットＴＰが所定の位置に達すると、制御部８の指示により、一軸ロボット２２は、ピッチ送りを開始する。一軸ロボット２２がピッチ送りを開始すると、制御部８の指示により、シート移動部１２の一軸ロボットが作動する。この一軸ロボットが作動すると、シート移動部１２は、第１のヘッド部２６がテープパレットＴＰ上に位置し、且つ、第２のヘッド部２８が予熱ステージ１４上に位置するように、レール上を移動する。

このとき、予熱ステージ１４上では、シート移動部１２により以前に載置されたシートＳがヒータによって加熱されている。このシートＳは、位置決めプレート３０と予熱ステージ１４の壁面１４ａとに挟まれることによって位置決めされている。シート移動部１２が移動して、第２のヘッド部２８が予熱ステージ１４上に位置すると、予熱ステージ１４の位置決めプレート３０は、制御部８の指示により、予熱ステージ１４の壁面１４ａと離れる方向に移動する。これにより、予熱ステージ１４上にあるシートＳの位置決めが解除される。

レール上を移動したシート移動部１２は、制御部８の指示により、シリンダを駆動する。シリンダが駆動すると、第１のヘッド部２６がテープパレットＴＰからシートＳを吸着し、第２のヘッド部２８が予熱ステージ１４に載置されたシートＳを吸着する。各ヘッド部にシートＳを吸着させたシート移動部１２は、制御部８の指示により、一軸ロボットを駆動する。この一軸ロボットが駆動すると、シート移動部１２は、第１のヘッド部２６が予熱ステージ１４上に位置し、且つ、第２のヘッド部２８がシート送出部１６上に位置するよう、レールを移動する。レール上を移動したシート移動部１２は、制御部８の指示により、第１のヘッド部２６及び第２のヘッド部２８のシリンダを駆動して、第１のヘッド部２６及び第２のヘッド部２８の吸着を解除させる。これにより、第１のヘッド部２６が吸着したシートＳは予熱ステージ１４に載置され（図１の矢印ｃ１）、第２のヘッド部２８が吸着したシートＳはシート送出部１６のシートレール３２に設けられた溝３３に載置される（図１の矢印ｃ２）。

予熱ステージ１４にシートＳが載置されると、制御部８の指示により、位置決めプレート３０のエアシリンダが作動する。このエアシリンダが作動すると、位置決めプレート３０は予熱ステージ１４の壁面１４ａと近づくように移動する。これにより、シートＳは位置決めプレート３０と予熱ステージ１４の壁面１４ａとの間に位置決めされる。シートＳはこの状態で予熱されることとなる。

シートレール３２の溝３３にシートＳが載置されると、制御部８の指示により、シートレール３２が設置されたシート送りステージ３７のシリンダが作動する。このシリンダが作動すると、シート送りステージ３７が矢印Ａ方向に移動する。シート送りステージ３７の移動と共に、シートカバー３９がカム４１に係合しながら移動して、溝３３の上面を覆う。

シート送りステージ３７が移動している間、テンション付与部３６のテンションシリンダ４６は、テンションレバー４８を矢印Ａ方向に押圧している。これにより、シート送りステージ３７が移動している間は、テンションローラ５４がシートレール３２から離れている。

シート送りステージ３７が矢印Ａ方向に移動すると、制御部８の指示により、シート押出部３４のエアシリンダ４３が駆動する。このエアシリンダ４３が駆動すると、押出駆動部４０が矢印Ａ方向に移動する。押出駆動部４０が移動すると、押出駆動部４０連結された押出棒３８も移動して、溝３３に配置されたシートＳを開口部３３ａ側に押す。このようにして、シート供給部４は矢印Ａ方向にシートＳを送り出す。

なお、シートレール３２の溝３３にシートＳが載置されると、制御部８がシート巻付部６のワインディングユニット６５及びサポートユニット８０に指示して、それぞれのモータを作動させる。モータが作動すると、シート巻付部６のワインディングユニット６５及びサポートユニット８０は、矢印Ｆ方向に沿って、巻芯５の中心軸とシート送出部１６から送り出されるシートＳとが交差するような位置まで移動する。

ワインディングユニット６５が移動すると、制御部８の指示により、始端クランパ用エアシリンダ７２が作動する。作動した始端クランパ用エアシリンダ７２が始端クランパ６４のシリンダ受け部６９を押圧すると、始端クランパ６４は巻芯５から離れる方向に移動する。

ワインディングユニット６５の移動が終了した後、シート送出部１６の開口部３３ａから、巻芯５の下面側にシートＳが押し出されると、制御部８の指示により、始端クランパ用エアシリンダ７２が作動する。図８に示されるように、作動した始端クランパ用エアシリンダ７２が始端クランパ６４のシリンダ受け部６９から離れると、始端クランパ６４は巻芯５に近づく方向に移動する。その結果、始端クランパ６４は巻芯５とでシートＳの一端部を把持することとなる。なお、このとき、終端クランパ６７は巻芯５から離れる方向に位置している。

始端クランパ６４がシートＳを把持すると、制御部８の指示により、テンション付与部３６のテンションシリンダ４６が作動する。作動したテンションシリンダ４６が矢印Ａと反対方向に移動すると、テンションレバー４８も矢印Ａと反対方向に揺動する。すると、ばね５０が縮み、支持体５６がシートレール３２側に傾く。支持体５６がシートレール３２側に傾くと、ストッパ５２の底面がシートレール３２上に当接する。ストッパ５２の底面がシートレール３２上に当接すると、テンションローラ５４のローラ面がシートレール３２の溝３３に配置されたシートＳに当接する。これにより、始端クランパ６４によって巻芯５にシートＳが巻きつけられている間、このシートＳに対して矢印Ａと反対方向にテンションを付与することとなる。その結果、シートＳは適度な張力を保った状態で巻芯５に巻きつけられることとなる。

始端クランパ６４がシートＳの一端部を把持すると、制御部８の指示により、サーボモータ７０が駆動する。サーボモータ７０が駆動すると、スピンドル６６が回転する。スピンドル６６が回転すると、巻芯５、第１の支持部６２、及び始端クランパ６４が回転する。

また、始端クランパ６４がシートＳを把持すると、制御部８の指示により、ワインディングユニット６５が巻芯５の中心軸方向、すなわち矢印Ｆ方向、に沿って、シート送出部１６から離れるように移動する。巻芯５はスピンドル６６の孔内において矢印Ｆ方向に移動するため、ワインディングユニット６５の移動に応じて、第１の支持部６２と第２の支持部６３との間に露出している巻芯５の長さが長くなる。

このとき、始端クランパ６４はスピンドル６６により回転しながら、シート送出部１６から離れるように移動することとなる。つまり、図９に示されるように、始端クランパ６４は、シートＳの一端部を把持した状態で、巻芯５の一端から他端に向かって当該巻芯５の外周に沿いながら螺旋状に移動する。これにより、巻芯５にシートＳが螺旋状に巻きつけられる。このようにして得られるシートＳは、立体螺旋状、すなわちコイル状となる。

制御部８の指示により、サーボモータ７０の駆動及びワインディングユニット６５の移動が制御部８の指示により停止されると、これに伴って始端クランパ６４の移動も終了する。始端クランパ６４の移動が終了すると、制御部８の指示により、終端クランパ用エアシリンダ８２が作動する。作動した終端クランパ用エアシリンダ８２が終端クランパ６７のシリンダ受け部７５を押圧すると、終端クランパ６７は巻芯５に近づく方向に移動する。その結果、図１０に示されるように、シートＳの他端部は、終端クランパ６７と巻芯５とで把持されることとなる。このようにして、コイル状に巻かれた上、両端が把持されたシートＳが製造される。

以上のように、本実施形態においては、シートＳの一端部を把持した始端クランパ６４が巻芯５の外周に沿って螺旋状に移動するので、シートＳは巻芯５に立体螺旋状、すなわちコイル状に巻芯に巻きつけられることとなる。始端クランパ６４の移動が終了すると、終端クランパ６７がシートＳの他端部を把持するので、シートＳが巻芯５に巻きついた状態を維持することができる。このようにして、シートＳを自動でコイル状に巻くことができる。

また、本実施形態においては、巻芯５の両端を第１の支持部６２及び第２の支持部６３で支持する。これにより、巻芯５の位置が固定されることとなるため、シートＳを巻きつけている間に巻芯５がぶれる、といったことを抑制できる。よって、シートＳを安定した状態でコイル状に巻くことができる。

また、本実施形態においては、始端クランパ６４が移動している間、シートＳに対して、テンション付与部３６が矢印Ａと逆の方向にテンションを付与する。これにより、シートＳは適度な張力を保った状態で巻芯５に巻きつけられることとなる。その結果、巻緩みを生じさせることなくシートＳをコイル状に巻くことができる。

また、本実施形態においては、角度調整部１８を用いてシート送出部１６から送り出されるシートＳと巻芯５の中心軸とがなす角度を調整する。これにより、シートＳを巻芯５に対して常に所望の角度で送り出すことが可能となる。

また、本実施形態においては、シートレール３２の溝３３に配置されたシートＳを、シート押出部３４の押出棒３８により矢印Ａ方向に押し出すことで、シートＳの送り出しを行う。これにより、押出棒３８で押されたシートＳは溝３３の内側を伝って送り出されることとなるので、シートＳを安定した位置から円滑に且つ正確に送り出すことができる。

また、本実施形態においては、始端クランパ６４と巻芯５とを同方向に回転させるスピンドル６６を備えている。このように、スピンドル６６により始端クランパ６４と巻芯５とが回転するので、シートＳをよりスムーズに巻きつけることができる。

本実施形態に係るグリーンシート巻回装置とその周辺装置とを示す上面図である。 本実施形態に係るグリーンシート成形装置に含まれるグリーンシート巻回装置の各要素を概略的に示すブロック図である。 グリーンシート巻回装置の主要部を示す上面図である。 グリーンシート巻回装置の主要部を示す側面図である。 グリーンシート巻回装置に含まれるシート送出部を示す上面図である。 グリーンシート巻回装置に含まれるシート送出部の一部を示す側面図である。 グリーンシート巻回装置に含まれるシート巻付部を示す側面図である。 グリーンシート巻回装置によるグリーンシートの巻回動作を示す図である。 グリーンシート巻回装置によるグリーンシートの巻回動作を示す図である。 グリーンシート巻回装置によるグリーンシートの巻回動作を示す図である。

符号の説明

Ｓ…シート、１…グリーンシート成形装置、２…グリーンシート巻回装置、３…リング状シート収納装置、４…シート供給部、５…巻芯、６…シート巻付部、１２…シート移動部、１６…シート送出部、１８…角度調整部、３２…シートレール、３３…溝、３４…シート押出部、３６…テンション付与部、６２…第１の支持部、６３…第２の支持部、６４…始端クランパ、６７…終端クランパ、６６…スピンドル。

Claims (7)

1. 短冊状のグリーンシートをコイル状に巻くためのグリーンシート巻回装置であって、
   巻芯と、
   前記巻芯の中心軸と交差する方向に前記グリーンシートを送り出す供給手段と、
   前記供給手段によって送り出された前記グリーンシートの一端部を前記巻芯とで把持した状態で、前記巻芯の一端から他端に向かって当該巻芯の外周に沿いながら螺旋状に移動する第１の把持手段と、
   前記第１の把持手段の移動が終了すると、当該グリーンシートの他端部を前記巻芯とで把持する第２の把持手段と、
   を備えることを特徴とするグリーンシート巻回装置。
2. 前記巻芯の両端を支持する支持手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載のグリーンシート巻回装置。
3. 前記供給手段は、前記第１の把持手段が移動している間、当該グリーンシートに対して、送り出した方向と逆の方向にテンションを付与することを特徴とする請求項１又は２に記載のグリーンシート巻回装置。
4. 前記供給手段は、送り出される前記グリーンシートと前記巻芯の中心軸とがなす角度を調整するための角度調整手段を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のグリーンシート巻回装置。
5. 前記供給手段は、前記グリーンシートが配置される溝と、前記グリーンシートを押し出すプッシャと、を有しており、前記溝に配置された前記グリーンシートを前記プッシャが押し出すことにより前記グリーンシートを送り出すことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のグリーンシート巻回装置。
6. 前記第１の把持手段と前記巻芯とを前記第１の把持手段と同じ方向に回転させるスピンドルを更に備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のグリーンシート巻回装置。
7. 短冊状のグリーンシートをコイル状に巻くためのグリーンシート巻回方法であって、
   前記グリーンシートを用意する工程と、
   供給手段が、巻芯の中心軸と交差する方向に前記グリーンシートを送り出す工程と、
   第１の把持手段が、前記供給手段によって送り出された前記グリーンシートの一端部を前記巻芯とで把持した状態で、前記巻芯の一端から他端に向かって当該巻芯の外周に沿いながら螺旋状に移動する工程と、
   第２の把持手段が、前記第１の把持手段の移動が終了すると、当該グリーンシートの他端部を前記巻芯とで把持する工程と、
   を備えることを特徴とするグリーンシート巻回方法。

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